萍乡城市大厦多能互补

建设方案AI报告

 

 

 

 

 

 

 

作者：熊力15102785928

 

 

 

项目方案综述

本次方案基于萍乡城市大厦用能规划，经前期交流和收集资料，出具针对项目的综合能源（光伏+ 储能+综合能源平台）项目方案。

分布式屋顶光伏系统：计划容量配置1MW，利用建筑物屋顶，无需占用宝贵的土地资源，能有效的减少建筑能耗，实现节能减排。光伏设计安装在屋顶，直接吸收太阳能，还降低了墙面及屋顶的温升。

分布式车棚光伏系统：计划容量配置2MW，利用路面停车场的较大面积，建设停车位顶棚，在顶棚上安装分布式光伏，减少建筑能耗，实现节能减排。光伏安装在停车棚顶，直接吸收太阳能，还为停车位提供了遮挡太阳光直射对车辆的影响，避免车辆太阳暴晒，具有对车辆夏天快速降温等好处。

储能系统：容量配置为 500KW/2MWh，储能系统采用可移动集装箱式设计， 易安装、运输、维护和系统扩容。集装箱储能系统由能量密度高、循环特性好、安全无 污染的磷酸铁锂电池单元以一定的串并联方式进行连接，配置先进的电池管理系统组成， 灵活、可靠，易扩展升级。

空气源热泵（热水）系统：容量配置为 5P功率4吨水容量，配置为4台，每升（L）热水从15摄氏度升高到55摄氏度，升温40摄氏度的耗电量是电热水器耗电量的四分之一，而且体积小，易安装，其耗电量白天采用光伏发电供应，晚上采用储能供电，整体经济性达到0.3元每升热水。

 

项目经济指标

 

光伏经济性指标：分布式屋顶光伏容量1MW，总投资为350万元，年发电量109万度，保守按峰谷电价0.7元计算，年发电收益为76.3万元,；分布式车棚光伏容量为2WM，总投资为900万元（包括车棚的建设费用），年发电量213万度，按峰谷电价0.7元计算，年发电收益为149万元，总计可以达到5年回收成本，电站使用寿命25年。

储能经济性指标：储能系统按2WMh储能采用锂电池，投资为450万元，峰谷价差在1元/度，每天进行2次充放电，年节约电费75万元，综合考虑储能电池衰减，投资收益可以在5年左右回收，并可以起到备用电源、电网需求响应奖励、发改委的储能项目补贴、及系统扩容等附加经济效益。

空气源热泵供水经济性指标：空气源热水泵保留原太阳能供水管道，不改动管道的情况下，仅仅安装空气源热泵，总投资为20万元，年节省电费约为5万元，具有很高的经济效益，4年回收成本，可以使用10年以上。

 

 

 

总体经济运行指标如下表所述：

序号	项目	装机容量	建设内容	初始投资（万元）	年化收益（万元）	投资回收期（年 ）	使用期限（年）
1	屋顶光伏	1WM	多晶硅太阳能发电	350	76.3	5年	25
2	车棚光伏	2WM	多晶硅太阳能发电，包括车棚建设	900	149	不含车棚费用5年，含车棚6年	25
3	储能	500k/2WMh	碳酸铁锂电池储能	450	75	6年，不含政策补贴	10年，更换电池
4	热水改造	4P5吨*4	空气源热泵供水（保留原管道）	20	5	4年	10

 

能耗节电率指标如下表所述：

序号	建筑	年电费（万）	屋顶光伏 节电费（万）	车棚光伏 节电费（万）	储能收益（万元）	年节电效率	使用期限（年）
1	老办公大楼	400	40	70	30	35%	25
2	城市大厦	500	36.3	79	45	32%	25

 

 

 

 

 

第一章 项目概况

1.1 建设地点

规划区域：萍乡城市大厦屋顶。

地理纬度：纬度 27.26；经度 113.89。

气候资源：萍乡市位于江西省西部，属亚热带季风气候区，光热充足，雨量充沛，四季分明，气候温和，年平均气温17.2℃，年平均降雨量1600毫米。全年日照时数约1600小时，无霜期270天。

1.2 建筑物概况

城市大厦屋顶由一个新建裙楼屋顶，两个原建筑侧面屋顶组组成，建筑面积约 0.2万㎡，适于太阳能光伏发电系统的安装。

城市大厦的建筑群体，大多采用室外停车场，目前都未建设停车场顶棚，建筑面积约 0.4万㎡，适于太阳能光伏发电系统的安装。

1.3 荷载分析

屋顶建筑物采用钢结构承载体建筑，不存在承载问题，停车场顶棚采用加固结构安装，不存在承载问题。

 

 

2.1峰值日照时数

第二章 发电量测算

在光伏电站设计中，根据北极星光伏宝平台计算全国各地多个电站运行数据分析，项目所在地的峰值日照时数如下表所示：

 

2.2系统效率

影响发电系统的效率主要包括：早晚辐射未达到设备启动条件、近阴影损失、斜面的反射

（IAM）、尘土、积雪、沙尘暴、雾霾等气候因素综合的遮挡影响、辐射等级损失、温度因子影响、组件质量损失、首年衰减、组件特性匹配、线损及变压器损耗、其他损耗（故障等）。

 

2.3发电量计算

经计算，发电量如下表所示：

项目	容量（MW）	日照小时数（h)	首年单瓦发电量   （kWh/W）	首年发电量（万   度）	25 年总发电量（万度）
屋顶 停车场	1	1354.85	1.067	106.6	2665
	2	1354.85	1.067	213.2	5330

 

第三章 发电量消纳

 

3.1 用电量情况

经前期沟通，城市大厦建成后用电量大，且用电负荷稳定。屋顶、停车场光伏发电系统所发电量完全被消纳，建议采用“自发自用，余电上网”的并网方式。

原大厦的年用电电费约为400万元，新大厦投入使用后电费约为500万元，合计年电费为900万元，按3WM光伏发电系统，年发电量731万度电，按0.7元每度核算，节省电费为511万元，节电率超过50%。达到了较大的节能目标。

 

 

 

 

 

 

第 四 章 储能系统方案

 

4.1 系统容量配置

本项目储能系统容量配置为 500KW/2MWh，储能系统采用可移动集装箱式设计，易安装、运输、维护和系统扩容。集装箱储能系统由能量密度高、循环特性好、安全无污染的磷酸铁锂电池单元以一定的串并联方式进行连接，配置先进的电池管理系统组成，灵活、可靠，易扩展升级。

表 4-1 500kW/2MWh 储能系统主要设备清单

序号	名称	规格	单位	数量	备注
一	储能系统	500kW/2MWh	套	1
1	磷酸铁锂电池	系统容量：2MWh、磷酸铁锂电池，方形铝壳，循环寿命≥4000 次 （0.5C/0.5C、100%DOD、80%EOL）	套	1
2	电池架	锂电池成套型钢电池架系统（定制）	面	11
3	电池总控柜	含BMU 单元、SBMS 及监控主机，电池高压箱	台	1
4	直流汇流柜	配置框架断路器，汇流铜排及电池簇进线塑壳断路器	台	2
5	双向变流器（PCS）	变流器功率：S500KTL；输出电压等级 AC380V；含隔离变压器：500KVA （工频）	台	1
6	低压配电柜	配置 1250A 交流断路器，端子排及辅材	台	1
7	储能集装箱	40 尺高柜，含本体焊接，保温层制作，LOGO 喷涂，三层防腐	台	1
8	七氟丙烷气体灭火系统	含消防主机、60kg 七氟丙烷药剂、温度/光/烟探测器、指示牌、喷嘴等附件	台	1
9	空调系统	含 10KW 制冷空调,防护等级 IP65，支持复电自启动	台	2
10	EMS 系统	能量管理系统，本地控制电池系统充放电策略，电池系统充放电保护，设置调度远程接入接口	台	1
11	电缆及附件	阻燃电缆，含集装箱内设备连接用电力电缆、通信电缆及接地电缆	套	1

 

 

4.2 系统电气拓扑

储能系统电气拓扑如下：

 

 

 

 

图 4-2 储能系统电气拓扑

 

4.3 江西省电价

江西省大工业电价如下所示：

表 4-3 江西省大工业用户电价表

 

 

 

4.4  系统运行策略

1、运行策略

1) 结合江苏省电价峰谷时段划分制定充放电策略；

2) 充分利用峰谷及峰平电价差获取经济效益（夏季 7、8 月增加尖峰时段放电）； 储能系统充放电功率不得超过储能 PCS 功率；

3) 储能系统放电功率不得超过线路用电负荷； 不能因储能系统充电导致变压器过载；

4) 储能系统充放电功率应尽量保持平稳。

2、充放电策略

为充分利用高峰-低谷电价差，同时兼顾电池循环寿命，储能系统每天完成两个完整充放电循环，一次峰平循环，一次峰谷循环。

 

 

 

图 4-4 储能系统常规充放电策略

 

4.5 储能系统布置

500kW/2MWh 储能系统通过 40 尺集装箱集成，集装箱内集成电池系统、电池管理系统、监控系统、储能逆变器、自动消防系统、自动温控系统、照明系统等，保证储能系统安全稳定运行。

联系人：	电话：	手机：
熊力	15102785928	15102785928